ニコルプリズム

ニコルプリズムは偏光子の一種です。方解石結晶で作られた光学装置で、通常の光を平面偏光光に変換するために使われます。全反射によって光線の 1 つを除去するように作られています。つまり、通常の光線は除去され、異常光線だけがプリズムを透過します。

これは、1828年にエディンバラのウィリアム・ニコル（1770年 - 1851年）によって発明された最初のタイプの偏光プリズムでした。

ニコル柱は、アイスランドスパー（方解石の一種）の菱面体結晶を結晶軸に対して68°の角度で切断し、さらに斜めに切断した後、透明なカナダバルサムの層を接着剤として使用して再結合したものです。^[1]

偏光されていない光線は結晶の側面から入り、方解石の複屈折特性によって、直交して偏光し方向の異なる 2 つの光線に分割されます。常光線 ( o線)は方解石内で屈折率n _o = 1.658を受け、接着剤層 (屈折率n = 1.550) への入射角が界面の臨界角を超えるため、方解石と接着剤の界面で全反射します。o 線は、いくらかの屈折を伴い、プリズムの上半分の上面から出ていきます。異常光線 ( e線) は方解石結晶内で屈折率が低く ( n _e = 1.486)、界面に臨界角未満で当たるため、界面で全反射しません。e 線は、界面を通過してプリズムの下半分に入るときに、わずかに屈折または曲がるだけです。最終的にプリズムから出るのは平面偏光の光線で、プリズムの反対側から出るときにもう一度屈折します。出て行く 2 つの光線は互いに直交(直角) した偏光をしていますが、方解石プリズムの角度が適切にカットされていると仮定すると、下の光線、つまりe光線は再び元の水平方向に移動するため、以降の実験ではより一般的に使用されます。上の光線、​​つまりo光線の方向は、接着剤の界面で唯一の全反射と、プリズムの上部から出るときに最終的な屈折を 受けるため、元の方向とはまったく異なります。

ニコルプリズムはかつて鉱物顕微鏡や偏光測定法で広く使用されており、「交差ニコルの使用」( XNと略記) という用語は、直交する偏光子の間に置かれたサンプルの観察を指すために今でも使用されています。

しかし、ほとんどの機器では、ニコルプリズムはポラロイドシートやグラントムソンプリズムなどの他のタイプの偏光子に置き換えられています。